[發(fā)明專利]一種切邊模具用CVD復(fù)合涂層及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011472055.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112647060A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱雙林;李春敏;馬國(guó)忠;胡人文;王恩強(qiáng);黃道平;沈偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州索科特新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C23C16/34
• 分類號(hào): C23C16/34;C23C16/36;C23C16/40;C23C16/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種切邊模具用CVD復(fù)合涂層，包括基體(1)，其特征在于，所述基體(1)上由里到外依次采用化學(xué)方法沉積有TiN層(2)、加固層(3)、MT-TiCxN1-x層(4)、HT-TiCN層(5)以及Al2O3層(6)，所述加固層包括TiC(31)層和TiCN層(32)，所述TiN層(2)與基體的的線膨脹系數(shù)接近，可以提高符合涂層與模具表面結(jié)合力，所述MT-TiCxN1-x層(4)呈柱狀結(jié)晶。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種切邊模具用CVD復(fù)合涂層，其特征在于，所述TiN層(2)的厚度為0.75～1.25μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種切邊模具用CVD復(fù)合涂層，其特征在于，所述加固層(3)的厚度為0.75～1.25μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種切邊模具用CVD復(fù)合涂層，其特征在于，所述MT-TiCxN1-x層(4)的厚度為2.00～3.00μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種切邊模具用CVD復(fù)合涂層，其特征在于，所述HT-TiCN層(5)的厚度為0.75～1.25μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種切邊模具用CVD復(fù)合涂層，其特征在于，所述Al2O3層(6)的厚度為5.50～6.50μm。

7.一種切邊模具用CVD復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、將經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的基體(1)載入與之匹配的石墨舟皿中并裝入腔室，確保氣流通暢，調(diào)節(jié)氣體輸送管自轉(zhuǎn)速度為2rpm,以保證氣體供給均勻；

S2、開(kāi)啟循環(huán)冷卻水、真空泵和H2閥，腔室內(nèi)壓力設(shè)定200-400mba，然后開(kāi)始升溫，當(dāng)溫度升到850℃時(shí)，腔室壓力設(shè)定160mbar，并通入H2\N2\TiCl4，形成TiN打底層，沉積時(shí)間為30-60min；

S3、完成TiN打底層(2)后，保持當(dāng)前溫度和腔室壓力不變，先將石墨舟皿部分遮擋，通入H2/CH4/TiCl4，在表層局部形成TiC(31)層，隨后遮擋石墨舟皿另外一部分，在表層局部形成TiCN層(32)，沉積時(shí)間為20min；

S4、完成加固層(3)后，升溫到890℃時(shí)，爐腔壓力設(shè)為90mbar，分別通入H2\N2\TiCl4\CH3CN開(kāi)始涂層，在此溫度下形成MT-TiCxN1-x層(4)，持續(xù)時(shí)間220min；

S5、完成MT-TiCxN1-x層(4)沉積后，升溫到1010℃時(shí)，爐腔壓力設(shè)為300mbar，分別通入H2\N2\TiCl4\CH4開(kāi)始涂層，在此溫度下形成過(guò)渡層HT-TiCN層(5)，持續(xù)時(shí)間15min；

S6、在完成HT-TiCN層(5)后，升溫到1020℃時(shí)，爐腔壓力設(shè)為65mbar，分別通入H2\CO2\HCl\H2S\AlCl3開(kāi)始涂層，在此溫度下形成Al2O3層(6)，持續(xù)時(shí)間280min；

S7、沉積結(jié)束后，加熱爐降溫并移開(kāi)，同時(shí)通入H2流量為30l/min冷卻200min，然后改為N2冷卻流量設(shè)定22l/min，直至爐腔溫度降到50℃以下時(shí)即可打開(kāi)爐腔取出樣品，完成鍍膜。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種切邊模具用CVD復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，所述S2步驟中，循環(huán)冷卻水的流量為15l/min。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種切邊模具用CVD復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，所述S2步驟中，調(diào)整H2閥的壓力為1.5-2.5bar，流量設(shè)定30l/min。